[发明专利]列车过分相开关组件切换方法、过分相方法、切换装置及过分相装置

说明书

本发明公开了一种列车过分相开关组件切换方法、过分相方法、切换装置及过分相装置，属于过分相技术领域，用于解决目前过分相可靠性低的技术问题，采用位置检测和电流检测相结合的方式，通过位置检测件来检测列车驶入或驶离过分相区，通过中性区公共段电流变化来检测受电弓位置，再经延时来控制各开关组件的切换，从而实现列车不断电平滑过分相。上述整体技术方案具有简单可靠、检测精准、易于实现、成本低、不会产生干扰源等优点。

技术领域

本发明主要涉及过分相技术领域，特指一种列车过分相开关组件切换方法、过分相方法、切换装置及过分相装置。

背景技术

电气化铁路牵引供电接触网是一种特殊的单相供电网，为保证接触网末端电压不低于列车的最低工作电压，一般每隔20～30km就需要装设一个电分相装置，随着线路运量和运行速度不断提升，要求列车在电分相中性区能不断电运行。为了提升列车过分相能力，降低列车在过分相期间的速度损失及避免异相短路等问题，现阶段主要采用自动过分相技术，已有的自动过分相技术包括通过列车控制系统进行自动控制车载自动过分相方案和通过电力电子开关将电分相两端的供电臂电压依次切换到中性段上，使列车不断电驶过电分相的地面自动过分相方案。电力电子开关地面自动过分相利用电力电子器件具有快速响应、精确控制、长寿命等优点成为目前较理想的地面自动过分相装置，但如何实现对列车受电弓位置进行快速、精确检测是是实现地面自动过分相换相技术及列车顺利通过电分相区的关键问题。如果没有准确的受电弓位置信息，就会造成开关动作时序紊乱，造成中心区供电异常，列车受电弓带载闯分相，甚至造成牵引网相间短路，影响行车安全。

在电气化铁路中，主要采用器件式电分相和锚段关节式电分相两种电分相形式。但伴随着我国高速铁路的快速发展，列车速度不断提高，当列车高速通过器件式电分相时会造成受电弓剧烈震动，使得受电弓损坏和分相绝缘器接头处接触线磨损严重，造成弓网事故，同时限制了列车通过速度。关节式过分相具备无硬点、过渡平滑等特点，在我国新建电气化铁路中得到广泛的应用。目前过分相区段大多采用五跨、六跨、七跨和八跨等双绝缘锚断构成的关节式电分相方式，当列车通过过分相时，利用地面自动过分相装置来快速切换一个供电臂电源至中性区段，实现列车不断电快速通过分相区，切换开关部分可采用断路器和电子开关来实现。

目前在牵引供电系统中，主要采用轨道电路检测方式、车轮计轴技术、承力索电流检测、磁钢设备检测方式、射频卡检测方式、红外对射检测、雷达反射检测等检测技术，下面对各检测技术进行说明：

方案1：轨道电路检测方式，传统列车检测的任务就是确定列车运行的位置，其检测方式是采用轨道电路检测。轨道电路利用其空闲时轨道继电器励磁，分路时轨道继电器落下，来检测列车的占用，利用连续安装的轨道电路，通过轨道电路占用的顺序，就可以对列车运行位置进行追踪。但应用于地面自动过分相时，不容易准确确定列车位置，多数情况下用来确定列车所处在的大致线路区段。在列车进入分相区时，在列车受电弓长前弓还是升后弓的状态下不能确定进入分相区的具体位置，方案的应用需要为这一位置偏差提供一个距离的缓冲区段，势必要增加距离计算的长度，且不能确保过分相控制的可靠性，容易引起误动作，造成故障。

方案2：车轮计轴技术，它通过安装在钢轨外侧的轮轴检测设备(也称车轮传感器)，通过列车车轮切割传感器所产生的磁力线，形成反馈信号来检测列车通过时的轮轴数量，产生计轴数据及方向信号，并将计轴数据送至运算计算机，判断列车在某一段区域的占用和出清状态。为保证计轴结果的准确，通常在每一个计轴点都安装有2套轮轴检测设备，2套设备产生的计轴数据要在运算计算机中进行比较，一致时才会给出占用和出清结果。其应用于地面过分相系统时，主要依靠第一个计轴信号来判定列车位置，不能准确判定列车受电弓具体位置，同样存在当列车升前弓与升后弓的不同情况下的适应性问题。